P40 Maquette mécatronique durcie d'ascenseur 5 étages

Cahier des charges

Présentation générale du projet

Contexte

Actuellement, une seule maquette d’ascenseur est proposée pendant les séances de travaux pratiques. D’autres maquettes permettraient, tout d’abord d’augmenter le nombre de binômes travaillant sur le système de l’ascenseur en automatismes mais aussi d’avoir un exemple supplémentaire lors de portes ouvertes ou de présentation de la filière Informatique, Microélectronique et Automatique et plus précisément des cours d’automatismes.

Objectif du projet

L'objectif de ce projet est donc de réaliser 2 maquettes d’ascenseurs 5 étages supplémentaires destinées à être utilisées en Travaux Pratiques et commandables par automate programmable.

Dans le but de réaliser un système fiable et robuste, un soin doit être apporté à la sûreté de fonctionnement.

En effet, les différents composants utilisés doivent soit avoir une fiabilité élevée soit être simples et rapides à changer.

Description du projet

L’utilisation de redondances matérielles pour certains composants permettra d'améliorer la fiabilité du système. En effet, si un de ces composants est amené à dysfonctionner, l’ajout d’un second permettra de prendre le relais avant un dépannage. Toujours dans l’objectif d’obtenir un système fiable et robuste, un mode permettant la détection de panne ou de défaut doit être réalisé. Ce mode déclenché par l’appui d’un bouton poussoir “test” permettra de faire fonctionner les différents voyants. Enfin, ces maquettes doivent pouvoir être connectées à un automate fonctionnant avec des tensions industrielles (0-24V).

• Fonctionnement de l’ascenseur relié à l’automate(TP)

Ce mode de fonctionnement permettra de réaliser un scénario particulier en créant un programme qui sera transféré ensuite dans l’automate.

• Fonctionnement de l’ascenseur en mode “démonstration” (Journées Portes Ouvertes)

L’utilisateur appelle l’ascenseur à un l’étage x. Il choisit entre le bouton poussoir bas ou haut. Si l’utilisateur est à l’étage 1, il n’aura que le choix d’appuyer sur le bouton poussoir d’appel haut. Si l’utilisateur est à l’étage 5, il n’aura que le choix d’appuyer sur le bouton poussoir d’appel bas. C’est deux obligations permettent d’éviter un dysfonctionnement de la maquette. Dès que l’ascenseur est arrivé à cette étage x , l’utilisateur entre dans la cabine et il appuiera sur le bouton poussoir concernant l’étage désiré. L’ascenseur monte ensuite à l’étage désiré. L’utilisateur sort alors de la cabine. Après une durée t , l’utilisateur appelle la cabine avec le bouton poussoir appel palier.

• Fonctionnement de l’ascenseur en mode “détection de défauts”

A tout moment de l’utilisation de la maquette, il est possible via un bouton “test” de vérifier l’état de tous les voyants lumineux de la maquette afin de vérifier leur bon fonctionnement.

Descriptif des entrées et sorties reliées à l'automate

Nom	Descriptif
Actionneurs et afficheurs:
KM1	Montée de la cabine
KM2	Descente de la cabine
V1	Voyant d'appel cabine étage 1
V2	Voyant d'appel cabine étage 2
V3	Voyant d'appel cabine étage 3
V4	Voyant d'appel cabine étage 4
V5	Voyant d'appel cabine étage 5
V6	Voyant d'appel palier en montée étage 1
V7	Voyant d'appel palier en montée étage 2
V8	Voyant d'appel palier en montée étage 3
V9	Voyant d'appel palier en montée étage 4
V10	Voyant d'appel palier en descente étage 5
V11	Voyant d'appel palier en descente étage 4
V12	Voyant d'appel palier en descente étage 3
V13	Voyant d'appel palier en descente étage 2
AFF1	Afficheur étage cabine
Capteurs:
FC1	Fin de course haut
FC2	Fin de course bas
D1	Détecteur étage 1
D2	Détecteur étage 2
D3	Détecteur étage 3
D4	Détecteur étage 4
D5	Détecteur étage 5
D6	Détecteur porte étage 1
D7	Détecteur porte étage 2
D8	Détecteur porte étage 3
D9	Détecteur porte étage 4
D10	Détecteur porte étage 5
Commandes manuelles:
S1	Demande étage 1 depuis cabine
S2	Demande étage 2 depuis cabine
S3	Demande étage 3 depuis cabine
S4	Demande étage 4 depuis cabine
S5	Demande étage 5 depuis cabine
S6	Pas d'Arrêt d'Urgence
S7	Appel étage 1 pour monter
S8	Appel étage 2 pour monter
S9	Appel étage 3 pour monter
S10	Appel étage 4 pour monter
S11	Appel étage 5 pour descendre
S12	Appel étage 4 pour descendre
S13	Appel étage 3 pour descendre
S14	Appel étage 2 pour descendre

Choix techniques

Nous utiliserons des capteurs inductifs à effets Hall dans le but d’éviter les contacts et une usure des capteurs.

Chaque étage possède deux boutons poussoirs lumineux d’appel palier. Un bouton servira à l’appel palier vers les étages inférieurs et le second gérera l’appel palier vers les étages supérieurs. L’étage 1 ne possédera pas de bouton poussoir d’appel vers les étages inférieurs. L’étage 5 ne possédera pas de bouton poussoir d’appel vers les étages supérieurs.

Les 5 étages seront équipés d’un détecteur de positionnement cabine. Un capteur de fin de course position haute. Un capteur de fin de course position basse.

5 boutons poussoirs lumineux sur un pupitre matérialisant les appels provenant de la cabine.

Implantation d’un afficheur 7 segments permettant d’indiquer l’étage où se situe la cabine. Implantation d’un bouton d’arrêt d’urgence sur le pupitre.

Utilisation d’un moteur avec deux sens de rotation permettant la montée ou la descente de la cabine. Réalisation du châssis de la maquette avec du plexiglas.

Matériel disponible

• Motorisation
  • 2 Moteurs Bioloïd AX12
• Affichage
  • 2 afficheurs 7 segments

Matériel manquant

• 2 Arduino
• Plexiglas pour la fabrication des châssis des maquettes

• 30 boutons poussoirs Noir pour la gestion des étages [1]
• 2 boutons poussoirs Rouge pour la gestion des arrêt d'urgence [2]
• 28 capteurs à effet hall numérique [3]
• Bandes magnétiques adhésives [4]
• 1 Alimentation 12V 500mA [5]
• 4 interrupteurs ON-OFF [6]
• 2 interrupteurs à levier ON-ON [7]
• 3 ULN2083A [8]
• 2 Optocoupleurs 4 voies ILQ615-2 [9]
• 30 leds rouges [10]

Suivi de l'avancement du Projet

Semaine 1 (21/09/2015)

• Pré-étude du sujet:
  • Recherche d'informations sur le sujet et analyse de l'état de l'art
  • Etude des moyens et solutions possibles et envisageables
  • Rédaction des différentes questions et interrogations à résoudre lors de l'entretien de la semaine suivante avec le responsable du projet

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Semaine 2 (28/09/2015)

• Réunion avec le responsable projet M.Conrard
  • Définition de la taille de la maquette
  • Utilisation de la maquette selon deux modes
  • Nécessité de développer une procédure de test pour détecter certains défauts

• Début de rédaction du cahier des charges

Semaine 3 (05/10/2015)

• Suite de l'élaboration du cahier des charges en tenant compte des notions développées lors de la réunion
• Recherche des composants pour la réalisation de la maquette
  • Analyse des composants à utiliser selon le rapport qualité/prix et la fiabilité
  • Réalisation de la liste des composants